はじめての構造流体連成解析
Ansys WorkbenchでAnsys MechanicalとAnsys Fluentを連携させた構造流体連成解析（FSI解析）のワークフローをご紹介します。2Wayカップリングによる円筒形状の脈動解析を例に、統合環境での設定から結果確認までを解説します。
概要
はじめて構造と流体の連成解析をしようとする方にとって気になることは、解析結果のデータをソフト間で問題なくやり取りできる環境と考えます。Ansys Workbenchは、連成解析をコントロールさせるための環境が備わっております。今回はWorkbench上で、Ansys MechanicalとAnsys Fluentによる円筒形状の脈動の解析を2Wayカップリングの設定で行いました。Workbench上でプロジェクト概念図を操作しながら時刻歴応答解析を行い、その結果をFluentにて層流の流体解析を行いました。
モデル概要
FSI解析に用いる円筒は以下の様な簡単な円筒です。
内径20mm、厚さ2mmの管に流体が流れるとします。物性値の条件は以下の表のとおりです。
流れは放物断面とし、中央の速度の時刻歴は以下のようにします。
解析設定と結果
Workbench環境でのFSI解析設定
Workbench上で時刻歴応答解析の設定を開始します。各々の解析ソルバーをカップリングさせる設定などはWorkbenchで行っております。
FSI解析の結果出力
時刻歴応答と流体解析のカップリング及び反復計算の設定、解析をスタートさせると、以下の様なチャートにて反復計算の収束状態を確認できます。
また、時刻歴応答及び円筒内の流れの状況のポスト処理もそれぞれ確認いただけます。
構造流体連成解析のご相談
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